BAB.IV METODOLOGI PENELITIAN. Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini meliputi semen,

(1)

~-"- -'"1

BAB.IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 PERSIAPAN BAHAN

Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini meliputi semen, air, batok kelapa, dan pasir. Hal tersebut diuraikan berikut ini :

a. Semen Portland

Sebagai bahan pengikat digunakan semen Portland (PC) merk Nusantara kemasan 50 kg netto. Pengamatan dilakukan secara visual terhadap kemasan kantong , tertutup rapat, butirannya halus, serta tidak terjadi penggumpalan. Pada semen dilakukan penguj ian berat satuan volume.

b. Air

Air sebagai bahan dasar pembuatan mortar harus berwama jemih dan tidak keruh serta air juga tidak boleh berbau. Pada air yang digunakan di laboratorium Bahan Konstruksi Teknik UII aimya telah memenuhi

persyaratan.

r

c. Batok Kelapa

I

Batok kelapa (endocarp) yang digunakan adalah tempurung kelapa tua yang telah dibersihkan dari sabut kelapa (mesocarp) serta dari lapisan daging kelapa (endosperm), Batok kelapa dimasukkan dalam oven dengan suhu 100·C agar kering dan diharapkan dalam keadaan getas sehingga mudah dalam penghancurannya. Setelah itu batok kelapa dihancurkan secara manual

(2)

,

.. _---~--'--~~. ~ /- -~~-l

37

dengan palu hingga butirannya berbentuk seperti agregat halus. Selanjutnya butiran tersebut diayak dengan menggunakan saringan berlubang 4,8 mm, selain itu untuk batok kelapa juga dilakukan pemeriksaan berupa pemeriksaan berat satuan volume, kadar air dan analisa gradasi.

d. Pasir

Pasir berasal dari daerah Merapi. Pasir yang digunakan adalah pasir yang lolos saringan 4,8 mm.. Sebelumnya pasir dilakukan pemeriksaan berupa pemeriksaan berat satuan volume, pemeriksaan kandungan Lumpur, dan analisa gradasi.

4.2 ALAT PENELITIAN

Adapun alat - alat yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Ayakan 0 4,8 mm digunakan untuk menyaring agregat halus dan menyaring agregat batok kelapa.

2. Palu, untuk menghancurkan hatok kelapa.

3. Cetok, pcngaduk cumpuran dan membantu mencampur bahail mortar.

adukan.

5. Talam baja. sebagai tempat mencampur bahan susun mortar. 6. Gelas ukur 250 cc untuk meneuci pasir.

7. Timbangan, untuk menimbang bahan.

8. Tabung dengan 010 em dan tinggi 20 em, untuk pengujian herat satuan volume.

(3)

--' ·---1

38

9. Kerueut Abrams. alat untuk menentukan kelecakan adukan mortar. Alat ini dilengkapi dengan batang baja panjang 60 em untuk penusukan. Dimensi kerueut berdiameter atas 0 10 em. 0 bawah 20 em. dan tingginya 30 em. 10. Kaliper. mengukur dimensi benda uji.

11. Cetakan kubus mortar. untuk pembuatan sam pel uji desak.

12. Cetakan kuat tarik mortar. berbentuk ang:ca delapan untuk pembuatan sampel uji tarik.

13. Mesin uji serba guna Shimidzu. untuk pengujian kuat desak dan tarik mortar.

14. Cement Briquettes, untuk uji tarik mortar.

15. Tong berisi air. untuk alat bantu pengujian tarik untuk kekuatan mortar yang sangat rendah.

16. Oven, pengering agregat batok kelapa dan sample uji.

4.3 PEMERIKSAAN AGREGAT

a. Pemeriksaan kandungan lumpur pada pasir.

Pemeriksa.an kandungan lumpur ini dapat dicari dengan eara

meneampurkan air didalam gelas ukur. setelah itu agregat dikeringkan dalam oven hingga beratnya tetap, selanjutnya ditimbang berat agregatnya. Kemudian untuk mendapatkan prosentase kandungan lumpumya dapat dieari .dengan rumus (3.1).

(4)

- ;

-~.~~''-

39

1. Pasir yang sudah kering tungku diambil sebanyak 500

gr

(Wo)

2. Pasir dtp1asukan kedalam piring yang sebelumnyasudah ditimbang lalu

'b _{. erarpasir an pmng terse ut Ibm ang.}

o~:;j.

d . . b d" b .

3. Pasir seberat 500 gr dimasukan dalam gelas ukur 250 ce.

4. Gelas ukur yang berisi pasir diisi air setinggi 12 em diatas muka pasir. 5. Gelas ukur. tersebut lalu' dikoeok selarrta 1 menit kemudian didiamkan

selama 1 menit bila air keruh dibuang dan diisi air yangjemih.. 6. Percobaan tersebut diulangi lagi hingga aimya kembali jemih.

7. Kemudian pasir tersebut dituangkan kedalam pi ring dan dimasukan dalam tungku dengan suhu 105°e -11 ooe selama ± 36 jam.

8. Pasir dikeringkan dari tungku kemudian didinginkan. 9. Setelah didinginkan kemudian pasir ditimbang. (W)

b. Pemeriksaan berat volume batok kelapa dan berat volume pasir

Prosedur untuk mendapatkan nilai berat satuan dengan rnempergunakan alat eel'lk. silinder heton diameter 10 em dan tinggi 20 em. Prosedumya yaitll Alat cetak silinder kosong di tirnbang 'beratnya, kemmtlan bahan dimasukan dalam silinder dalam tiga lapis sarna tebal, setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 tusukan sel:ata merata. Pada pemadatan tongkut hurus tepat masuk sampai lapisan bagian bawah pada tiap lapisan., kernudian ratukan permukaan bahan, setelah itu dithnbang berat bahan beserta silindemya. Hasil penimbangan dikurangi berat sHinder kosong lalu dibagi volume silinder seperti terdapat pada rumus (3.2).

(5)

40

c. Pemeriksaan kandungan air (kadar air) agregat batok kelapa.

Menurut SK.SNI M-1l-1989-F, Kadar air agregat adalah besarnya perbandingan antara berat air yang dikandung agregat dengan agregat dalam keadaan kering, dinyatakan dalam persen. Dalam penelitian ini pemeriksaan kadar air agregat batok kelapa dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Timbang dan catat berat talam (WI).

2. Masukkan agregat basah ke dalam talam kemudian di timbang dan catat beratnya (W2).

3. Hitung berat benda uji (W3=W2-Wl).

4. Keringkan benda uji beserta dalam oven dengan suhu (110

±

5)" C sampai beratnya tetap selama 24 jam.

5. Setelah kering, timbang dan catatlah berat benda uji beserta talam (W4). 6. hitunglah berat benda uji kering (W~=W4-Wl)'

(W3~·W5)

Perhitungan kadar air = X 100% (4.1)

W5)

d. Pemeriksaan gradasi batok kelapa dan pasir.

Agregat (pasir atau batok kelapa) ditimbang beratnya dalam keadaan kering mutlak sebanyak 1000 gram, kemudian diayak dengan susunan uyukun ; 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mITi, 0,15 mm, dan 0,074 mm. setelah diayak, agregat yang tertinggal ditimbang dan dicatat beratnya. Berdasarkan catatan tersebut dapat dihitung prosentase jumlah komulatif butir yang tertinggal dan yang lewat masing-masing ayakan, kemudian disesuaikan dengan aturan

(6)

.L_~~, _

41

gradasi yang telah ditetapkan oleh British Standart pada tabel 3.1. Untuk mendapatkan MHB digunakan persamaan yang terdapat pada rumus (3.3).

4.4 PELAKSANAAN PENELITIAN

Pelaksanaan penelitian ini meliputi : pembuatan benda uji, tolok kelecakan adukan mortar uji slump, perawatan benda uji, pengujian kuat tekan mortar.. dan

pengujian kuat tarik mortar.

4.4.1 Perencanaan Campuran Mortar

Perencanaan campuran mortar adalah untuk menentukan jumlah masing masing bahan yang akan digunakan dalam adukan mortar berdasarkan penakaran volume yang direncanakan. Penakaran volume tersebut akan ditransformasi dalam perbandingan berat agar diperoleh perbandingan bahan susuh yang tepat, sebelumnya terlebih dahulu dicari berat/satuan volume masing-masing bahan campuran. Perbandingan berat diperoleh dengan mengkonversikan nilai perbandingan volume yang tclah direncanakan, yaitu dengan mengalikan nilai banding volume dengan berat satuan masing-masing bahan susun. Herat volume masing-masing bahan susun pada penelitian ini yaitu semen, pasir, dan batok kelapa. Dari perbandingan berat, akhirnya dapat dihitung berat masing masing

bahan penyusun adukan yang diperlukan seperti pada table dibawah ini :

r

~

Tabel 4.1 Pcrbandingan nerat Yang diperoleh Setclah Dikonfcrsikan Dari Nilai Perbandingan Volume

Perbandingan Semen Batok

Kelapa Pasir

1 : 3 1 1,57 3,56

1 : 4 1 2,1 4,74

1 : 5 1 2,62 5,93

(7)

~ ~ ~ ~ _ . _

-; ;

- - ~ -- - - ~ - - - ~ -

~---~---'---42

Proses perhitungan komposisi mortar selengkapnya dapat dilihat pada lampiran 1.

4.4.2 Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh peneampur adukan mortar yang menggunakan bahan susun pasir dan menggunakan batok kelapa, terhadap kuat desak dan kuat tarik mortar. Untuk uji kuat tekan dilakukan dengan membuat kubus mortar. Menurut ASTMIVol 04.05/C-579 dan C-780 ukuran sisi kubus adalah 50 mm dan untuk uji tarik Menurut ASTMNol 04.05/C-307 atau C-780 dilakukan dengan eara membuat mortar berbentuk seperti angka delapan. Ukuran tebal dan lebar pada daerah penyempitan

±

25 mm. penelitian ini digunakan masing - masing 12 buah benda uji untuk satu variasi.Untuk lebih jelas lihat tabel 4.2, 4.3, 4.4, dan 4.5. Cara pembuatan benda uji adalah sebagai berikut :

1. Mempersiapkan material yang dibutuhkan.

2. Material yang telah disiapkan dieampur/diaduk seeara kering hingga homogen. 3. Setelah merata, tuangkan air sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga rata.

disaat mengaduk jangan sampai air semennya mengalir keluar dari tempat adukan.

4. Setelah didapat kekentalan yang diperkirakan mempunyai nilai slump (slump 5 em, lakukan tolok keleeekan dengan menggunakan kerueut Abrams).

5. Jika nilai slump yang dikehendaki telah dicapai, kemudian diukur ketinggiannya sesuai yang direneanakan yaitu 5 em.

(8)

__ L ~_____ _ __

43

6. Campuran pasta dimasukkan ke dalam cetakan kubus mortar dengan ukuran sisi kubus SOmm dan dimaukkan ke dalam cetakan mortar untuk uji tarik dengan ukuran tebal dan lebar di daerah penyempitan

±

25 mm, kemudian dipadatkan secara manual, dengan cara adukan mortar diisikan kedalam cetakan dengan tiga tahapan pemasukan, tiap 1/3 tinggi cetakan ditusuk 25 kaH, tusukan memasuki sedikit lapisan sebelumnya, kemudian muka atasnya diratakan.

7. Sampel dibiarkan selama 24 jam semenjak dicetak. Selama dalam cetakan mortar dirawat dengan menutup mortar dengan karung yang lembab agar tidak terjadi penguapan terlalu cepat. perawatan dilakukan sampai umur 28 hari. 8. Pembongkaran benda uji dilakukan setelah 24 jam semenjak dicetak.

9. Perawatan dengan perendaman di air dilakukan sampai umur 26 hari, kemudian beberapa sampel dimasukkan ke dalam oven dengan perlakuan suhu

±

60°C selama 24 jam setelah itu dimasukkan ke dalam desikator selama 24 jam kemudian dilakukan pengujian serapan air mortar, beberapa sampel yang lain setelah diangkat dari rendaman kemudian dirawat pada suhu kamar selama 48 jam untuk sclanjutnya dilakukan pengujian berat volume mortar.

10. Pcngujinn desak mortar dan pengujian tarik mortar dilakukan sctelah pengujian serapan air mortar dan berat volume mortar.

II. Benda uji terdiri atas sampel untuk kuat tekan serta kuat tarik, Jumlah benda uji untuk setiap variasi komposisi bahan dilihat pada table berikut ini :

(9)

---!...

._~,-,---~--44

Tabel 4.2 Jumlah benda uji untuk uji kuat tekan dankuat tarik dengan bahan susun semen dan batok kelapa dengan perawatan 28 hari pada suhu oven 60°C.

, - - - - -

No

Perbandingan

Komposisi Uj i tekan mortar Uji tarik

mortar Jumlah 1 1:3 3 3 6 2 1:4 3 _.._{_}_.. 3 6 3 1:5 3 3 6 4 1:6 3 3 6 Total Sampel 12 12 24

Tabel 4.3 Jumlah benda uji untuk uji kuat tekan dan kuat tarik _dengan bahan susun semen dan pasir dengan perawatan 28 hari pada suhu oven 60°C.

No

Perbandingan

mortar - Jumlah

,

1 1:3 3 3 6 6 6 6 24 2 1:4 3 3 3 1:5 3 3 4 1:6 3 3 Total Sampel 12 12

tuk uii kuat tekan dan kuat tarik dengan bahan susun semen dan batok kelapa dengan perawatan 28 hari pada suhu kamar ±25°C.

No

Perbandingan

-Komposisi Uj i tekan mortar Uji tarik

mortar Jumlah 1 1:3 3 3 6

2

1:4 3 3 6 3 1:5 3 3 6 4 1:6 3 3 6 Total Sampel 12

12

24

(10)

45

_.-Tabel 4.5 Jumiah benda uji untuk uji kuat tekan dan kuat tarik dengan bahan susun semen pasir dengan perawatan 28 hari pada suhu kamar ±25°C.

No

Perbandingan

mortar Jumiah 1 1:3 3 3 6 2 1:4 3 3 6 3 1:5 3 3 6 4 1:6 3 3 6 Total Sampel 12 12 24

4.4.3 Kelecakan Adukan Mortar

Untuk Mendapatkan adukan mortar semen yang baik, maka diperlukan suatu kepadatan yang cukup baik. Untuk itu perlu adanya pemeriksaan tolok kelecakan adukan mortar sebelum diIakukan.,toiok kelecakan mortar semen diperoleh dari nUai slump. Cara pengujian tolok kelecakan :

I. Mula-mula corong baja diletakan di atas pelat baja/tempat rata dan tidak menghisap air. Posisi corong Ietakan pada bagian bawah untuk diameter yang

nlameter yang keeil d'tMas.

•

DesaI. sedangka d'

2. Adukan mortar dimasukan kedalam corong tersebut dengan hati-hati dan corong dipegang agar tidak bergerak.

3. Masukan adukan mortar kedalam corong sebanyak 1/3 volume corong, lalu adukan ditusuk-tusuk sebanyak 25 kali dengan tongkat baja.

4. Masukan adukan kedua yang kira-kira volumenya sarna dengan yang pertama dan di tusuk-tusuk sebanyak 25 kali.

(11)

,

46

5. Masukan adukan ketiga dan ditusuk-tusuk sehanyak 25 kali. Setelah itu permukaan adukan mortar diratakan sarna dengan permukaan corong.

6. Tunggu 60 detik,kemudian tarik corong lurus keatas.

7. Ukur penurunan permukaan atas adukan mortar, besar penurunan adukan mortar tersebut disebut nilai slump.

4.4.4 Perawatan Benda Uji

Maksud dilakukanya perawatan mortar atau heton untuk mengurangi dan mencegah terjadinya penguapan yang terlalu cepat yang mengakibatkan terhentinya proses hidrasi, dengan kosekuensi berkurangnya peningkatan kekuatan.. Perawatan dengan cara membasahi menghasilkan mutu mortar atau beton yang baik, sebab beton atau mortar akan menjadi lebih kedap.

Perawatan dalam penelitian ini, benda uji dalam cetakan sebelum dikeluarkan, terlebih dahulu diberi tanda. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya saling tetiukar untar benda uji yang satu dengan yang lainnya.

Rawatan dilakukan dtmgan mercndum henda uji dalam air yang memenuhi persyaratan yang berlaku untuk pembuatan adukan.

i

T _{Dna had lIlenjelang} _p~ngujjan _{tlesak dan pengujian tarik, benda lUi}

dikeluarkan dari rendaman, kemudian 3 buah bcnda uji desak dan 3 buah benda uji tarik dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam, setelah dikeluarkan dari oven benda uji dimasukkan kedalam desikator selama 24 jam, hal ini diperlukan untuk pengujian serapan air pada mortar. Untuk keperluan pengujian herat volume mortar, 3 huah benda uji desak dan 3 buah benda uji tarik diangkat dari dalam rendarnan, selanjutnya di keringkan pada suhu kamar selama 48 jam. Setelah

(12)

;

--~._---_. --.

47

dilakukan uji serapan air dan berat volume, dilanjutkan dengan pengujian desak dan pengujian tarik mortar. Jadi rawatan benda uji setelah diangkat dari rendaman airdilakukan dengan 2 (dua) perlakuan suhu, yaitu suhu oven dan suhu kamar.

4.4.5 Uji Serapan Air Mortar

Pada penelitian yang dilakukan Nabil (1996) uji serapan air mortar dilakukan setelah mortar direndam selama 26 hari selanjutnya mortar uji ditimbang (WI) dan dikeringkan dalam oven

C±

60°C) selama 24 jam tujuannya agar pori-pori mortar yang masih ada resevoir air bebas dapat berkurang sehingga yang tertinggal hanya rongga yang berisi udara saja. kemudian mortar uji dimasukkan dalam desikator selama 24 jam. Pada umur 28 hari mortar uji dikeluarkan dari desikator dan ditimbang untuk mengetahui berat keringnya (W2).

4.4.6 Vji Derat Volume Mortar

Pada penelitian yang ,dilakukan Nabil (1996), Uji ini dilakukan dengan cara mengeringkan mortar pada suhu kamar (± 25°C) selama 48 jam setelah mortar uji diangkat dari perendaman air selama 26 hari. Kemudian mortar uji ditimbang beratnya (W) dan selanjutnya diukur volumenya (V).

Langkah -langkah pengujian sebagai berikut : 1. Dibuat benda uji mortar dengan dimensi 5 x 5 x 5 em. 2. Sampel diuji setelah berumur 28 hari.

3. Ratakan bidang tekan dan dudukan sebelum pengujian.

4. Kuat tekan benda uji mortar tersebut dihitung menggunakan rumus (3.5). 5. Bila terdapat selisih lebih besar 15 % maka pengujian harus diulangi

(13)

--1

48

4.4.8 Vji Kuat Tarik Mortar

Langkah -langkah Pengujian sebagai berikut:

1. Pembuatan mortar harus dalam suhu ruangan 23°C ± 2°C dan minimal 3 buah benda uji yang tersedia pada suatu campuran.

2. Cement Briquettest (alat cetak mortar untuk test tarik) terbuat dari metal. 3. Usahakan beratjenis mortar lebih kecil2,O g/cm3

•

4. Uji tarik dilaksanakan pada umur 28 hari.

5. Dihasilkan laporan berupa kuat tarik rata-rata 3 buah mortar untuk satu variasi perlakuan suhu dan bahan penyusunannya yang dihitung menggunakan rumus (3.6).

4.5 ANALISIS DATA

Analisis data dilakukan dengan menggunakan program Microsoft Excel, Analisis data meliputi : nilai mean, simpangan baku, koefisien variasi, regresi linear dan korelasi.

(14)

--_...!..._---

~ ---~---.